(2)
煤矿某处有一个如图所示的圆柱形的竖直井里存有一定量的水,井的侧面和底部是密闭的。有人想在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管,管和井共轴,管下端未触及井底。在圆管内有一不漏气的活塞,它可沿圆管上下滑动。开始时,管内外水面相齐,且活塞恰好接触水面,现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力F , 使活塞缓慢向上移动。已知圆管半径r=0.10m,井的半径R=2r , 水的密度ρ=1.00×103kg/m3 , 大气压p0=1.00×105Pa,求活塞上升H=9.00m的过程中拉力所做的功(井和管在水面上及水面下的部分都足够长,不计活塞质量,不计摩擦)。